MX2014003437A - Composicion acondiacionadora de neumaticos en pasta. - Google Patents

Abstract

Se proporciona una composición acondicionadora de neumáticos que incluye al menos un fluido de silicón que tiene una viscosidad de entre 40 y 500,000 centiStokes a temperatura ambiente. También está presente un fluido de silicón funcionarizado con amina que tiene una viscosidad de entre 40 y 500,000 centiStokes a temperatura ambiente. Un espesante está presente para proporcionar un revestimiento de la composición que tiene hundimiento limitado, de baja adherencia después de la formación del revestimiento, y propiedades de durabilidad deseables. Está presente un solvente orgánico en el que el por lo menos un fluido de silicón y el fluido de silicón funcionarizado con amina son solubles o suspendidos. Se proporciona un proceso para acondicionar un neumático que tenga un revestimiento de silicón anterior sobre el mismo, el proceso incluye aplicar la composición acondicionadora de neumáticos y permitir que un solvente se evapore de la composición para formar un revestimiento acondicionador de neumático. El revestimiento produce un brillo inicial de más de 200 unidades. Un brillo de más de 110 unidades se mantiene durante al menos cuatro semanas posteriores a la aplicación en condiciones normales de funcionamiento del vehículo.

Description

COMPOSICIÓN ACONDICIONADORA DE NEUMÁTICOS EN PASTA Solicitudes relacionadas Esta solicitud es una solicitud no provisional que reclama el beneficio de prioridad de la solicitud provisional de E.U.A. número de serie 61/557,872 presentada el 9 de noviembre de 201 1 , el contenido de la cual se incorpora aquí por referencia.

Campo de la invención La presente invención en general se refiere a una composición acondicionadora de neumáticos y al uso de la misma y en particular, a una composición espesada susceptible de aplicación a los neumáticos de varios vehículos para proporcionar un revestimiento protector de alto brillo, duradero y de baja adherencia.

Antecedentes de la invención Al aumentar el kilometraje en un neumático, las superficies de caucho de las paredes laterales a menudo se vuelven opacas y poco atractivas. Esto se debe a distintas causas, como el viento, el clima, la luz solar, rayones, abrasión de la suciedad, y otras reacciones químicas y físicas. Muchos productos están disponibles hoy en día en el mercado para uso en el acondicionamiento de neumáticos para abordar estos efectos adversos. Muchos de estos productos acondicionadores de neumáticos restauran una apariencia más vieja a partir de una apariencia opaca y desgastada a una condición de reluciente, brillante y como nueva. Por ejemplo, convencionalmente una dispersión de fluidos de silicón en destilados de petróleo o un sistema convencional de emulsión de aceite en agua de silicón con apariencia lechosa u opaca a menudo se utiliza para restaurar la apariencia atractiva, reluciente, brillante y como nueva en la superficie del neumático. Las fórmulas acondicionadores de neumáticos normalmente convencionales para aplicaciones de acondicionamiento y apariencia tienden a tener adherencia limitada al caucho del neumático. Idealmente, un producto tiene las características de rendimiento a largo plazo de ser resistente a los detergentes de lavado de coches y a la intemperie, tal como lluvias y tormentas. Por desgracia, los productos convencionales siguen siendo difíciles de aplicar para un consumidor y no proporcionan el equilibrio de las propiedades deseadas. Hasta la fecha, los productos acondicionadores de neumáticos han supuesto un intercambio de propiedades con polímeros formadores de película de baja viscosidad que tienden a ser vulnerables a la intemperie, hundimiento y adherencia durante el secado; mientras que los polímeros formadores de película de mayor peso molecular tienden a ser frágiles y a deslaminarse.

Por lo tanto, existe una necesidad de una composición acondicionadora de neumáticos que sea suficientemente viscosa para ser aplicada como una pasta y tenga durabilidad contra el clima y detergentes. También existe una necesidad de un proceso para aplicar una composición de este tipo para proporcionar un revestimiento acondicionador protector de alto brillo a una superficie de neumático.

Breve descripción de la invención Se proporciona una composición acondicionadora de neumáticos que incluye al menos un fluido de silicón que tiene una viscosidad de entre 40 y 500.000 centiStokes a temperatura ambiente. También está presente un fluido de silicón funcionarizado con amina que tiene una viscosidad de entre 40 y 500.000 centiStokes a temperatura ambiente. Un espesante está presente para proporcionar un revestimiento de la composición que tenga hundimiento limitado, baja adherencia después de la formación del revestimiento, y propiedades de durabilidad deseables. Un solvente orgánico está presente en el que el al menos un fluido de silicón y el fluido de silicón funcionarizado con amina son solubles o suspendidos.

Se proporciona un proceso para acondicionar un neumático que tenga un revestimiento de silicón anterior sobre el mismo, el proceso incluye aplicar la composición acondicionadora de neumáticos y permitir que un solvente se evapore de la composición para formar un revestimiento acondicionador de neumáticos. El revestimiento produce un brillo inicial de más de 200 unidades. Un brillo de más de 1 10 unidades se mantiene durante al menos cuatro semanas posteriores a la aplicación en condiciones normales de funcionamiento del vehículo.

Descripción detallada de la invención La presente invención tiene utilidad como una composición acondicionadora de neumáticos espesada y un proceso para un uso de la misma para proteger e impartir brillo y repelencia al agua a un neumático así tratado. Una composición acondicionadora de neumáticos de la invención forma un revestimiento repelente al agua de alto brillo duradero en un neumático que es resistente a la exposición al agua y detergente. Un atributo sorprendente de la presente invención es que a través de la inclusión de un espesante en combinación con polidimetilsiloxano y polímeros de silicón amino-funcionarizados, un revestimiento producido a partir de una composición acondicionadora de neumáticos de la invención tiene hundimiento limitado (denominado también en la presente como "eslinga"), baja adherencia después de la formación del revestimiento y propiedades de durabilidad deseables. El revestimiento resultante también tiene una adhesión superior a un revestimiento de silicón existente en el neumático al que se adhiera un revestimiento de la invención.

El polidimetilsiloxano de alto peso molecular y polímeros de silicón amino- funcionales reactivos de alto peso molecular de la presente invención en combinación proporcionan un revestimiento acondicionador de alta durabilidad. Tanto el polidimetilsiloxano de alto peso molecular como los polímeros de silicón amino-funcionales reactivos de alto peso molecular son requisitos esenciales para ofrecer un revestimiento acondicionador de alta durabilidad. Sin embargo, por sí solos estos polímeros tienden a formar un revestimiento acondicionador de neumáticos que es pegajoso y difícil de ser usado por los consumidores. Las características de rendimiento de una composición acondicionadora de neumáticos de la invención son mejoradas química y físicamente por un control adecuado de las características viscoelásticas del producto a través de engrasamiento. Este equilibrio se consigue a través de la modificación de la relación entre los aspectos elásticos y viscosos de la composición.

Engrasamiento adecuado se usó en esta invención para eliminar completamente la pegajosidad, para ofrecer una excelente capacidad de extensión para una fácil y lisa aplicación, y para lograr el revestimiento acondicionador de muy alto brillo uniforme deseado.

Una composición acondicionadora de neumáticos de la invención se aplica fácilmente por el propietario de un vehículo al recurrir a una aplicación convencional de aspersión por gatillo, de aerosol propelente, o una esponja o un paño para aplicación por frotamiento sobre la superficie del neumático.

Una composición acondicionadora de neumáticos de la invención incluye al menos un fluido de silicón que tiene una viscosidad de entre 40 y 500.000 centiStokes, medida a temperatura ambiente. Fluidos de silicón adecuados operativos en la presente incluyen, ilustrativamente, polidialquilsiloxanos en los que el alquilo es en cada caso de C 1 -C4, tal como polidimetilsiloxano, y los grupos metilo a lo largo de la cadena pueden ser sustituidos por muchos otros grupos, por ejemplo, fenilo, vinilo, o trifluoropropilo. Fluidos de silicón representativos adecuados en el presente documento y convencionales en la técnica se detallan en las patentes de E.U.A. Nos. 6,602,835; 6,506,715; 6,221 ,833; 6,221 ,81 1 ; 6,180,1 17; 6,153,569; 6, 147,078; 6,080,387; 6,071 ,975; 6,013,323; 5,759,983; 5,661 ,208; 5,623,017; 5,578,298; 5,525,427; 5,507,969; 5,378,271 ; 5,326,483; 5,244,598; 5,183,845; 5,077,040; 5,057,572; 4,999,398; 4,880,557; 4,790,877; 4,600,436; y 3,956,174. En una modalidad preferida, el por lo menos un fluido de silicón es un polidimetilsiloxano con un peso molecular de entre 10,000 y 500,000 centiStokes. Se aprecia que los pesos moleculares y las propiedades de formación de película de materiales de silicón que varían en viscosidad y peso molecular son adecuados para ajustar las propiedades de un revestimiento formado a partir de una composición de la invención. El al menos un fluido de silicón de una composición acondicionadora de neumáticos de la invención está presente típicamente en la composición en una cantidad de entre 30 y 70 por ciento en peso total y preferiblemente entre 35 y 62 por ciento en peso total.

Un polímero de silicón funcionarizado con amina se proporciona en una composición de la invención. El polímero de silicón funcionarizado con amina es reactivo con el polidimetilsiloxano y porciones que se extienden desde la superficie del neumático. Los polímeros de silicón funcionarizados con amina adecuados en el presente documento incluyen aquellos polímeros que tienen grupos amina tanto terminales como colgantes. Los grupos amina son aminas primarias o secundarias de la fórmula -NH2 o NHR1, en donde R1 es alquilo de C C6, fluoroalquilo de CrC6, perfluoroalquilo de C C6, arilo de C6-C8 y alcohol de alquilo de C C6. Los polímeros de silicón funcionarizados con amina adecuados en la presente memoria incluyen ilustrativamente poli(diorganosiloxano)s cíclicos; poli(diorganosiloxano)s; los polidimetiisíloxanos detallados anteriormente con la condición de que al menos dos grupos de amina estén presentes por cadena de polímero.

Los polímeros de silicón funcionarizados con amina adecuados en el presente documento tienen una viscosidad de entre 40 y 500.000 centiStokes, medida a temperatura ambiente. El polímero de silicón funcionarizado con amina está presente típicamente en la composición en una cantidad de entre 1 y 20 por ciento en peso total y preferiblemente entre 2 y 1 1 por ciento en peso total.

Con el fin de mejorar las propiedades en un acondicionador producido por una composición de la invención, un espesante de sal de metal o polimérico está presente en la composición. Un espesante de sal de metal adecuado en el presente documento tiene la fórmula: Q-Mz+OC(0)R2 (I) en donde R2 es alquilo de C2-C24, fluoroalquilo de C2-C24, perfluoroalquilo de C2-C24, alquenilo de C2-C24, fluoroalquenilo de C2-C24, perfluoroalquenilo de C2-C24 y arilo de C6-Ci0; M es un grupo principal o metal de grupo de transición; Z es un entero de 2 ó 3; y Q es oxo, o hidroxilo para satisfacer la carga M. A modo de ejemplo, un espesante (I) es una sal de Ca, Mg, B, Al, o Zn. Espesantes (I) específicos incluyen ilustrativamente octanoato de oxoaluminio, acrilato de oxoaluminio, y estearato de hidroxilcalcio. Un espesante (I) está presente típicamente en la composición en una cantidad de entre 0.05 y 5 por ciento en peso total y preferiblemente entre 0.1 y 1 por ciento en peso total.

Un espesante polimérico adecuado en la presente es un copolímero de bloques. Los espesantes poliméricos adecuados en la presente incluyen SEBS, SEP, SEB, EP, SBS, SB, y SIS, en donde E es un segmento de polietileno, S es un segmento de poliestireno, B es un segmento de polibutileno o polibutadieno, I es un segmento de poliisopreno, y P es un segmento de polipropileno. El espesante polimérico está opcionalmente unido a las partículas coloidales, tales como perlas de estireno o sílice. A modo de ejemplo, un espesante de partículas de SEBS-estireno está disponible comercialmente bajo el nombre comercial KRATON G®. Los polímeros Kraton G® típicos consisten en segmentos de bloque de unidades de monómero de estireno y unidades de monómero de caucho. Cada segmento de bloque puede consistir en 100 unidades de monómero o más. Un espesante polimérico está presente típicamente en la composición en una cantidad de entre 0.05 y 5 por ciento en peso total y preferiblemente entre 0.1 y 1 por ciento en peso total, estas cantidades no teniendo en cuenta la cantidad de partículas coloidales que están presentes opcionalmente. Tales partículas coloidales, cuando están presentes, se usan típicamente en una relación en peso con respecto al polímero de entre 0-5:1 (partículas.-polímero espesante). Se aprecia que un espesante (I) y un espesante polimérico se usan fácilmente en combinación dentro de la misma composición de la invención y en la misma carga total como cada tipo solo, es decir, de 0.05 a 5 por ciento en peso total.

Los diversos componentes de la composición de la invención se necesitan para formar una suspensión o solución con un solvente orgánico y preferentemente un solvente orgánico exento de VOC tal como un compuesto químico o mezcla que contenga al menos un átomo de carbono y cumpla uno de los siguientes: (1 ) tenga una presión de vapor de menos de 0.1 mmHg a 20°C, tal como se determina por el Método ARB 310; o (2) sea un compuesto químico con más de 12 átomos de carbono, o una mezcla química compuesta exclusivamente de compuestos con más de 12 átomos de carbono, y la presión de vapor sea desconocida; o (3) sea un compuesto químico con un punto de ebullición mayor que 216°C tal como se determina por el Método ARB 310, o (4) sea el porcentaje en peso de una mezcla química que hierva por encima de 216°C, según lo determinado por el Método ARB 310.

Una composición acondicionadora de neumáticos de la invención incluye opcionalmente un agente antiespumante en una cantidad presente para inhibir la formación de ampollas en un revestimiento acondicionador de superficie de neumáticos así producido por la composición de la invención. Agentes antiespumantes de silicón adecuados en este documento incluyen ilustrativamente antiespumantes basados en silicón, antiespumantes a base de aceite mineral, y mezclas de polímeros destructores de espuma y sólidos hidrófobos tales como poliureas, como se conoce en la técnica. Antiespumantes a base de silicón específicos ejemplares incluyen ilustrativamente polidimetilsiloxano cargado con sílice y polisiloxanos modificados con poliéter.

La composición acondicionadora de neumáticos de la invención incluye opcionalmente un agente tensioactivo presente en una cantidad para reducir la tensión superficial de la composición acondicionadora de neumáticos de la invención en una medida tal que la composición sea capaz de mojar la superficie del neumático. Los agentes tensioactivos adecuados en este documento incluyen ilustrativamente tensioactivos fluorados poliméricos no iónicos, tensioactivos fluorados fosfonados aniónicos, tensioactivos fluorados etoxilados no iónicos, polidimetilsiloxano modificado con poliéter, polimetilalquilsiloxano modificado con poliéter, polimetilalquilsiloxano modificado con aralquilo, polidimetilsiloxano hidroxilo funcional modificado con poliéster, polidimetilsiloxano modificado con poliéster acrilo funcional, polidimetilsiloxano hidroxilo funcional modificado con poliéter poliéster, solución de poliacrilato, solución de un poliacrilato fluoro modificado.

Una composición acondicionadora de neumáticos de la invención también incluye opcionalmente un pigmento tal como óxido de hierro, mica, dióxido de titanio, óxido de estaño, partículas brillantes metálicas tales como tereftalato de polietileno pigmentado, hojas metalizadas cortadas tales como película de PVC aluminizada o similares; colorantes orgánicos; fragancias; inhibidores de corrosión, ilustrativamente incluyendo trietanolamina dinonilnaftaleno, sal trietanolamina de ácido bórico, sal trietanolamina de de ácido fosfórico, amoníaco, trietanolamina, anfoprionato de caprilo, y mezclas de los mismos; plastificantes; antimicrobianos, y combinaciones de los mismos. Las formulaciones típicas y preferidas de acuerdo con la presente invención se proporcionan en la Tabla 1.

Tabla 1. Composición acondicionador de neumáticos espesada de la invención (cantidades en peso total) Ingrediente Típico Preferido La presente invención se detalla aún más con respecto a los siguientes ejemplos no limitativos que se proporcionan para ilustrar más la preparación de composiciones de la invención y ciertos atributos asociados con los revestimientos resultantes en las superficies de neumáticos.

EJEMPLO 1 Usando el sistema de análisis de superficie manual modelo 806H de TRICOR Systems, se realizó una calibración de brillo de neumático en las cuatro llantas de cuatro vehículos diferentes. Estos vehículos y los neumáticos específicos montados en ellos incluían 1999 Ford F-250 Pickup Truck (BF Goodrich LT235/85R16-120/1 16Q); 1996 Ford E-150 Van (Arizonian Silver Edition P235/75R15-105S); 2000 Ford Contour (Kumho P185170R1487TM+S); 1999 Nissan Ultima (Yokohama YK520P195/65R15-91 H).

Los valores de brillo de línea de base para cada uno de los neumáticos de los vehículos de prueba cuatro vehículos de prueba se midieron siete veces para cada vehículo en unidades de brillo TRICOR. Para las 28 mediciones de brillo usadas como una línea de base para cada vehículo, se generaron estadísticas que indicaban un brillo pretratamiento promedio de 15.04 ± 2.19 con un coeficiente de variación de 14.55% y un rango de 8.5.

La siguiente generación de los valores de referencia, una composición acondicionadora de neumáticos de la invención que incluía 51 por ciento en peso total de fluido de silicón de 100,000 centiStokes, 5 por ciento en peso de fluido de silicón funcionarizado con amino reactivo terminado en metoxi de 30,000 centiStokes que contiene funcionalidad de amina primaria y secundaria, 0.23% de acrilato de oxoaluminio como un espesante (I) y 0.1 % de fragancia de cereza.

Como un ejemplo comparativo, la misma formulación que carece del espesante (I) es también aplicada a los cuatro neumáticos de vehículo de ensayo aleatorizados con base en la ubicación de los neumáticos en los vehículos. Mediciones de brillo cuádruples se toman inmediatamente después de la formación del revestimiento en los neumáticos de los vehículos y una vez a la semana durante las próximas 1 1 semanas. Los resultados se resumen en la Tabla 2.

Tabla 2. Medición de brillo promedio en unidades de brillo TRICOR Composición Composición de la invención comparativa (sin espesante) Como se aplicó 212.0 ± 7.7 183.0+0.0 Semana 1 192.75±2.9 169.0±2.9 Semana 2 161.5±5.3 132.5±7.9 Semana 3 140.0±3.5 102.3±14.0 Semana 4 1 10.3+1.7 74.3±12.5 Semana 5 92.0±2.2 51.5±8.3 Semana 6 71 .3±0.5 30.3±1.0 Semana 7 51 .5+1.7 15.8±0.5 Semana 8 41 .5±2.4 Semana 9 33.25±1.3 Semana 10 27.0±0 Semana 1 1 13.75±1 .7 Los resultados del análisis estadístico de estos datos resumidos en la Tabla 2 muestran tanto un brillo inicial más alto para el revestimiento de composición de la invención como una mayor duración de la adhesión del revestimiento, en comparación con la composición comparativa que carece del polímero de acrilato de oxoaluminio. De hecho, las pruebas de la composición comparativa se terminaron después de la semana siete porque el valor de brillo promedio había vuelto a los valores de línea de base con base en las mediciones cuádruples de cada uno de los cuatro vehículos.

Las patentes y publicaciones mencionadas en la descripción son indicativas de los niveles de los expertos en la técnica a la que pertenece la invención. Estas patentes y publicaciones se incorporan en este documento por referencia en la misma medida como si cada patente individual o publicación se incorporara específicamente e individualmente en el presente documento por referencia.

La descripción anterior es ilustrativa de modalidades particulares de la invención, pero no está destinada a ser una limitación de la práctica de la misma. Las siguientes reivindicaciones, incluyendo todos los equivalentes de las mismas, están destinadas a definir el alcance de la invención.

Claims (17)

REIVINDICACIONES

1. Una composición acondicionadora de neumáticos caracterizada porque comprende: al menos un fluido de silicón que tiene una viscosidad de entre 40 y 500,000 centiStokes a temperatura ambiente; un fluido de silicón funcionarizado con amina que tiene una viscosidad de entre 40 y 500,000 centiStokes a temperatura ambiente; un espesante; y un solvente orgánico en el que el por lo menos un fluido de silicón y el fluido de silicón funcionarizado con amina son solubles o suspendidos.

2. La composición de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada porque el espesante tiene la fórmula: Q-Mz+OC(0)R2 (I) en donde R2 es alquilo de C2-C24, fluoroalquilo de C2-C24, perfluoroalquilo de C2-C24, alquenilo de C2-C24, fluoroalquenilo de C2-C24, perfluoroalquenilo de C2-C24 y arilo de Cedo; M es un grupo principal o metal de grupo de transición; Z es un entero de 2 ó 3; y Q es oxo, o hidroxilo para satisfacer el entero de valencia.

3. La composición de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada porque el espesante está presente de 0.05 a 5 por ciento en peso total.

4. La composición de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada porque M es Ca, Mg, B, Al, o Zn.

5. La composición de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque R2 es alquilo de C6-C24.

6. La composición de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada porque el por lo menos un fluido de silicón es un polidimetilsiloxano.

7. La composición de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada porque el por lo menos un fluido de silicón comprende un primer fluido de silicón que tiene una primera viscosidad de fluido de silicón de entre 10,000 y 500,000 centiStokes.

8. La composición de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada porque el primer fluido de silicón es un polidimetilsiloxano.

9. La composición de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada porque el por lo menos un fluido de silicón está presente de 30 a 70 por ciento en peso total.

10. La composición de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada porque el fluido de silicón funcionarizado con amina está presente de 1 a 20 por ciento en peso total.

1 1 . La composición de las reivindicaciones 1 , caracterizada porque el fluido de silicón funcionarizado con amina tiene una viscosidad de entre 40 y 500,000 centiStokes y tiene al menos dos grupos amina presentes por cadena de polímero del fluido de silicón funcionarizado con amina.

12. La composición de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada porque el fluido de silicón funcionarizado con amina es un fluido de silicón funcionarizado con amina primaria.

13. La composición de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada porque el solvente orgánico es un constituyente mayoritario y es un solvente exento de VOC.

14. La composición de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada porque el espesante comprende al menos un copolímero de SEBS, SEP, SEB, EP, SBS, SB, o SIS; donde E es un segmento de polietileno, S es un segmento de poliestireno, B es un segmento de polibutileno o polibutadieno, I es un segmento de poliisopreno, y P es un segmento de polipropileno.

15. La composición de conformidad con la reivindicación 14, caracterizada porque el copolímero comprende además partículas coloidales unidas a dicho copolímero.

16. Un proceso de acondicionamiento de una superficie de neumático, caracterizado porque comprende: aplicar una composición a la superficie de neumático, comprendiendo dicha composición: al menos un fluido de silicón que tiene una viscosidad de entre 40 y 500,000 centiStokes a temperatura ambiente; un fluido de silicón funcionarizado con amina que tiene una viscosidad de entre 40 y 500,000 centiStokes a temperatura ambiente; un espesante; y un solvente orgánico en el que el por lo menos un fluido de silicón y el fluido de silicón funcionarizado con amina son solubles o suspendidos; y permitir que la composición se seque para acondicionar la superficie de neumático hasta un brillo de más de 200 unidades de brillo.

17. El proceso de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque comprende además mantener un durabilidad de brillo de más de 1 10 unidades de brillo cuatro semanas después de dicha etapa de dejar secar.